JPS5833821B2 - プリンタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はプリンタに関し、さらに詳しくは複数本の記録
針を有する印字ヘッドを記録紙に沿って往復運動させ、
ドツトにより文字を構成して印字するプリンタに関する
。

従来、印字ヘッドのドツトタイミング信号を得る検出機
構は、印字ヘッドの移動方向に平行な平板を張設し、こ
の平板にドツト間隔に対応したスリットを附して、この
スリットを印字ヘッドと共に移動する光検出器で検出し
印字ヘッドを駆動するタイプのもの、モータに直結され
回転する円板にスリットを附し、このスリットを発光、
受光素子を用いた光検出器によって検出し、スリットの
検出位置で印字ヘッドを駆動するタイプのものが大半で
あった。

しかし、この印字ヘッドの検出機構では、細かいスリッ
トとすることは限度があり高印字スピードができなかっ
た。

又、スリットをきざんだ円板もしくは平板は製作費が高
価であった。

更には、スリットの検出位置を基準に単安定マルチバイ
ブレータによって印字ヘッドへの通電幅を定めているの
で温度、電圧の変化があれば単安定マルチバイブレータ
も変化し通電幅のバラツキが大きくなるので動作が不安
定であった。

本発明は上記の欠点を除去するもので、その目的は、タ
コジェネレータより得るタイ□ング信号中のｎ個のパル
スで電磁石へ通電する通電幅、ｍ個のパルス（ｍ＞ｎ）
で印字ヘッドの１ドツト移動量となすことにより、検出
機構の簡略化と動作の安定したプリンタを供することに
ある。

以下に第１．２，３，４．５図を用いて本発明のプリン
タの概略を説明し、第６図を用いて本発明のプリンタの
制御を説明する。

第１図に於いて、印字ヘッド１は記録紙３に沿って往復
運動する。

印字ヘッド１は複数本の記録針２を有し、記録紙３に対
向する記録針２の先端は縦列に配列されている。

記録紙３に沿って印字ヘッド１が運動するとき、記録針
２は電磁石コイル５９が通電励磁されると記録紙３の方
向へ付勢され、インクリボン４、記録紙３を介して紙送
り部材５へ衝突し、記録紙３の上へドツトにより文字を
構成印字する。

記録紙３は紙送り部材５と押えローラ７によって挾まれ
、紙案内６によって案内されている。

紙送り部材５が矢印ａ方向へ所定量回転すると記録紙３
の改行が行われる。

回転円盤９はフレーム８の底部８ａに設けられた円盤軸
１１を中心に１行印字に１回転する。

この回転円盤９にはフレームの底部８ａに接してカム９
ｂ。

最外周には歯車部９ｃ、さらに溝カム９ａが設けられて
いる。

レバー１０はレバー軸１２に回転自在に取付けられ、１
部にピン２２が固定されている。

このピン２２は溝カム９ａへ嵌入されているので、回転
円盤９が１回転すると、溝カム９ａの形状に沿ってピン
２２は駆動され、レバー１０はレバー軸１２を中心に往
復回動する。

さらにレバー１０の先端には駆動ピン１８が固定され印
字ヘンド１に設げられた溝１ａと係合しているので、レ
バー１０が往復回動するとき印字ヘッド１は記録紙３に
沿って往復直線運動する。

印字ヘッド１は第１案内部１ｂと第２案内部１ｃが設け
られ、それぞれフレーム８に渡された第１案内軸１６、
第２案内軸１７に摺動案内される。

往復回動するレバー１０には爪部材１３が装着され、リ
ボンスプール１５が装着されフレーム８に回転自在に取
付けられたラチェット１４と爪部材１３は係合する。

回転円盤９０１部には永久磁石２１が固着され、これと
対応する位置にリードスイッチ２０が取付けられた基板
１９がフレーム８に固定されている。

位置検出手段３１はこれら永久磁石２１、リードスイッ
チ２０、基板１９によって形成される。

第２図に於いて、モータ２３の回転は、カサ歯車のモー
タ歯車２４、カサ歯車と平歯車から成る第１中間歯車２
５、第２中間歯車２６を経由して回転円盤９へ伝達され
、図の矢印す方向へ回転する。

回転円盤９に設げられた溝カム９ａは閉ループの形状を
成しているので、回転円盤９が１回転すると溝カム９ａ
に嵌入されたピン２２を介してレバー１０はレバー軸１
２を中心に往復回動する。

このときレバー１０に固定された駆動ピン１８は印字ヘ
ッド１に設げられた溝１ａを介し、印字ヘッド１を第１
案内部１ｂ１第２案内部１ｃにそれぞれ装着した第４案
内軸１６、第２案内軸１γに沿って往復直線運動させる
。

溝カム９ａの形状は印字ヘッド１が図の矢印Ｃ方向へは
等速運動し、図の矢印ｄ方向への運動は矢印Ｃ方向の行
程で必要とする時間より早く戻るよう設計されている。

紙紙送り部材５０回転軸３２が印字ヘッド１の往復直線
運動と平行になるように、紙送り部材５はフレーム８の
側部８ｂに回転自在に取付けられる。

第３図に於いて、ラチェット１４に設けられたラチェツ
ト軸１４ａはフレーム８へ回転自在に装着され、このラ
チェツト軸１４ａと同軸に圧縮コイルバネ３４がフレー
ム８へ取付けられる。

さらにこの圧縮コイルバネ３４を圧縮された状態でバネ
係止部材３３がラチェツト軸１４ａへ嵌め込まれ、止め
輪３５がラチェツト軸１４ａへ取付げられる。

ラチェット１４が回転するとき、バネ係止部材３３は回
転しないようにフレーム８で回転止めをされている。

従って圧縮コイルバネ３４のばね力によってラチェット
１４とフレーム８が所定の荷重が加えられた状態で接す
るので、そこに摩擦が働き必要とする摩擦トルクが生ず
る。

ラチェット１４、フレーム８の寸法精度は良好であり、
加えて圧縮コイルバネ３４の荷重管理が容易であるので
、この摩擦トルクのバラツキは小さい。

摩擦トルクはインクリボン４（第２図図示）のゆるみを
防止する。

第２図へ戻って、フレーム８へ回転自在に装着された２
つのラチェット１４へはリボンスプール１５が装着され
、ラチェット１４とリボンスプール１５は一体になって
回転する。

インクリボン４はリボンフレーム３６で案内され、一方
のリボンスプール１５から出発して紙送り部材５と平行
に通過し、他方のリボンスプール１５へ入る。

回転円盤９によってレバー軸１２を中心に往復回動する
レバー１０には、爪駆動軸２７が固定されており、爪部
材１３に設けられた同形状の２つの凹部１３ａのどちら
か一方が爪駆動軸２７と係合する。

爪部材１３へは２本のバネ３０が掛げられ、他端はレバ
ー１０の一部へ掛けられる。

爪駆動軸２７を中心にバネ３０は時計方向、反時計方向
の回転力を同時に爪部材１３へ与えるが、爪駆動軸２７
とバネ３０までの腕の長さが異なるので回転力に差がで
き、爪部材１３は２つのラチェット１４のどちらか一方
と噛み合う。

レバー１０が往復回動するとき爪部材１３はほぼ直線運
動しリボンスプール１５ヘインクリボン４を巻き取る。

インクリボン４０両端はリボンスプール１５へ固着され
ているので、インクリボン４が一方のリボンスプール１
５へ全部巻き取られたとき、さらに爪部材１３でラチェ
ット１４を回転させることはできない。

従ってレバー１０に固定された爪駆動軸２７が爪部材１
３を直線駆動しようとしても、ラチェット１４によって
爪部材１３は係止されているので爪駆動軸２７はいまま
で係合していた凹部１３ａから他方の凹部１３ａと係合
する。

このときバネ３０の回転力の差によって爪部材１３はい
ままで噛み合っていたラチェット１４から他方のラチェ
ット１４と噛み合い、このラチェット１４へ装着された
リボンスプール１５ヘインクリボン４を巻き取る。

このように回転円盤９に設げられた溝カム９ａによって
駆動されるレバー１０へ装着された爪部材１３でインク
リボン４を間欠的に巻き取る方法をとると、巻き取るの
に必要とする時間が長くとれこれを要するエネルギーは
小さくて済む。

また衝撃的にインクリボンを巻き取る方法と比較すれば
インクリボンのゆるみも少く、前述した摩擦トルクは小
さくて済み、この摩擦トルクで消費されるエネルギーも
小さい。

フレーム８の底部８ａには伝達部材軸２９を回転中心と
する伝達部材２８が配置され、回転円盤９に設げられた
カム９ｂと係合する。

伝達部材２８へはバネ部材３７（第４図Ａ図図示）が常
に伝達部材２８へ反時計方向の回転力が働くように装着
されているので、伝達部材２８はカム９ｂの形状に沿っ
て往復回動する。

第４図Ａ図、Ｂ図に於いて、バネ部材３７は戻りコイル
バネで一端をフレーム８へ、他端を伝達部材２８か装着
され、伝達部材２８へ常に図の矢印り方向へ回転力を与
える。

回転円盤９に設けられたカム９ｂによって伝達部材２８
は矢印ｇ方向へ伝達部材軸２９（第２図図示）を中心に
回転することによってバネ部材３７は巻き上げられ、エ
ネルギーを貯えた状態で二点鎖線で示すトリガ部材３８
で係止される。

クラッチ手段４３は第４図Ｂ図で示すように、駆動部材
３９、摩擦コロ４５、従動部材４０から成り、摩擦コロ
４５が従動部材４０に設けられた穴部４０ａへ入り、さ
らに駆動部材３９の軸部３９ａが摩擦コロ４５と接触す
るように従動部材４０へ嵌め込まれ、この状態でクラッ
チ軸４６へ装着される。

駆動部材３９がクラッチ軸４６を中心に矢印ｅ方向へ回
転するとき、摩擦コロ４５を介して従動部材４０と駆動
部材３９が一体で回転し、また駆動部材３９が矢印ｆ方
向へ回転するときは駆動部材３９のみが回転するように
従動部材４０の穴部４０ａの形状が設定されたクラッチ
手段４３はワンウェイクラッチである。

従って従動部材４０は駆動部材３９の矢印ｅ方向の回転
動力のみ伝達される。

電磁石手段４７（第５図図示）によって選択的にトリガ
部材３８と伝達部材２８の係止が外されると、バネ部材
３７に貯えられたエネルギーによって伝達部材２８はカ
ム９ｂの形状に沿って矢印り方向へ回転する。

このとき伝達部材２８の曲部２８ａは駆動部材３９の突
起部３９ｂと係合するので、伝達部材２８は駆動部材３
９を矢印ｅ方向へ回転させ、従動部材４０と歯車で噛み
合う紙送り歯車４１で紙送り部材５を矢印に方向へ回転
させ記録紙３を所定量送る。

伝達部材２８は再びカム９ｂによってトリガ部材３８に
係止される位置まで矢印ｇ方向へ回転させられ、駆動部
材３９はクラッチバネ４８（第５図図示）によって矢印
ｆ方向へ回転しストッパ４９によって係止される。

第２図に示すようにカム９ｂは、等しい形状が２つ設け
られているので、回転円盤９が１回転する間に記録紙３
を間欠的に２回送ることが可能である。

リセットレバー４２は駆動部材３９と歯車と同様の噛み
合い方法で係合するので、リセットレバー４２と駆動部
材３９は連動する。

第５図に於いて、リボンスプール３６はリボンスプール
１５に巻かれたインクリボン４を案内支持し、支軸５１
によって軸支され回転自在である。

一端をリボンフレーム３６へ、他端をフレーム８へ掛け
られたシフトバネ５２（第１図図示）は常にリボンフレ
ーム３６を支軸５１中心に矢印を方向へ回転させようと
する回転力を与える。

このリボンフレーム３６の矢印を方向の回転は、係止部
材５３とリボンフレーム３６に設けられた第１曲部３６
ａが係合することによって図の実線の位置で係止される
。

インクリボン４は図の上下で帯状に２色配置され、実線
の位置で上の色を印字ヘッド１で印字可能である。

電磁石５４が通電されると係止部材５３が吸引さへ第１
曲部３６ａと係止部材５３の係合が外されリボンフレー
ム３６は矢印を方向へ回転する。

リセットレバー４２はリセット軸５０を中心に回転可能
であり、またリセットレバー４２と駆動部材３９は連動
している。

従ってリボンフレーム３６は第２曲部３６ｂがリセット
レバー４２と駆動部材３９を介してストッパー４９で係
止されることによって図の二点鎖線の位置となり、下の
色が印字可能となる。

トリガ部材３８によって係止されていた伝達部材２８は
、電磁石手段４７によってこの係止が外されると、駆動
部材３９と連動するリセットレバー４２をリセット軸５
０を中心に回転させ、第２曲部３６ｂを介してリボンフ
レーム３６を係止部材５３と第１曲部３６ａとが係合す
る図の実線の位置へ戻す。

従ってリボンフレーム３６のリセツトは記録紙３（第４
図Ａ図図示）の改行と同時に行われる。

第２図、第６図に於いて、モータ歯車２４が取付けられ
たモータ軸６５には円板６４が固定されている。

この円板６４は透磁率の高い材料から成り、円周には歯
車状の突起６４ａが等間隔に設けられている。

永久磁石から成る検出磁石６２と、この検出磁石６２か
ら発生する磁束の磁路を形成する継鉄６３と、継鉄６３
の一部へ装着された検出コイル６１がフレーム８へ固定
されている。

モータ軸６５が回転すると円板６４の突起６４ａに対応
して検出コイＡ／６１にはタイミング信号が発生する。

タコジェネレータ６０はこれら円板６４、検出磁石６２
、継鉄６３、検出コイル６１から成る。

第６図の印字ヘッドの位置Ｘは、印字ヘッド１の矢印Ｃ
方向への運動の起点（第２図で左端に於ける印字ヘッド
１の位置）を零としている。

またプリンタが動作停止している初期の状態で印字ヘッ
ド１は位置Ｘａに位置し、その時の回転円盤９０回転角
Ｈを零としている。

プリンタの制御回路へ印字指令が入ると、モータ通電信
号がオンレモータ２３へ通電が開始される。

モータ２３の回転は輪列で連結された回転円盤９の矢印
す方向の回転へと伝達され、印字ヘッド１は回転円盤９
の回転とともにレバー１０で位置Ｘａから矢印ｄ方向へ
直線運動する。

回転円盤９が回転角Ｈａに達すると印字ヘッド１は矢印
ｄ方向から矢印Ｃ方向へ運動変換する。

回転円盤９が回転角Ｈａに達する以前に、モータ２３は
所定の定常回転数に達しているので、検出コイル６１か
も得られるタイミング信号は十分な電圧レベルとなって
いる。

印字ヘッド１の矢印Ｃ方向への運動は位置零、位置ｘｂ
付近を除いては等速度線運動しこの間で印字動作をする
。

印字ヘッド１の矢印Ｃ方向への運動が等速となる回転円
盤９の回転角Ｈｅで位置検出信号が出るように、リード
スイッチ２０と回転円盤９に固定された永久磁石２１の
相対位置を設定する。

モータ２３の回転と印字ヘッド１の運動は機械的に一対
一に対応付けがされているので、位置検出信号の前縁直
後に出たタイ□ング信号をＴｏとし順次カウントしてゆ
けば、タイ□ング信号と印字ヘッド１の位置Ｘとが対応
付けられる。

印字動作する間（はぼ回転円盤９の回転角ＨがＨａから
ＨｂＯ間）では、印字ヘッド１の１ドツトの移動量はタ
イ□ング信号のＴｎからＴ ｎ ＋ １の間隔Ｐ（ｍ個
のパルス）に相当し、単位パルス間隔、Ｑ （ｎ個のパ
ルス）の３倍である。

従ってモータ軸６５へ取付げられた円板６４は、印字ヘ
ッド１０１ドツトの移動量を３等分するタイ□ング信号
が発生するように、等間隔に突起６４ａが設けられてい
る。

Ｔｎのタイミングでドツトを印字する必要がある時、印
字ヘッド１の電磁石コイル５９（第１図図示）への通電
はＴｎからＱｎの単位パルス間隔Ｑ（ｎ個のパルス）間
で行われる。

ここではＴｎからＴｎ＋１を３等分するようにタイミン
グ信号を発生させたが、基本的には整数等分が可能であ
る。

また通電内を単位パルス間隔ｑとしたが単位パルス間隔
ｑの整数倍とすることも可能である。

更に位置検出信号の前縁直後のタイミング信号をＴｏと
したが、任意個数変えた後のタイミング信号をＴｏとす
ることも可能である。

ＴｎからＴ ｎ ＋ １を分割するタイミング信号が発
生しない時は、電磁石コイル５９（第１図図示）への通
電巾をＴｎを基準に単安定マルチバイブレータのような
回路で定める必要があり、また通電巾のバラツキも大き
くなるので動作の安定性を欠く。

モータ２３への通電が切られてもモータ２３は多少回転
するが、この回転数を考慮して印字ヘッド１が初期の位
置Ｘａで停止するようなタイミング信号Ｔｓでモータ通
電信号はオフされる。

電磁石手段４７（第５図図示）電磁石５４（第５図図示
）への通電位置と通電巾も任意のタイ□ング信号Ｔｐを
基準に制御される。

以上詳細に説明したように、本発明によれば、タコジエ
ネレタにより印字ヘッドの１ドツト移動量及び記録針を
付勢する電磁石への通電幅の基準となすタイミング信号
を発生させ、このタイミング信号中のｎ個のパルスで記
録針を付勢する電磁石へ通電する通電幅となし、タイ□
ング信号の中のｍ個のパルス（ｍ＞ｎ）で印字ヘッドの
１ドツト移動量となしているので、電源の電圧が変化し
てモータのスピードが変動しても、印字ヘッドの１ドツ
ト移動量及び電磁石への通電幅はモータのスピードに合
せて自動的に制御されるので誤動作のない安定した印字
が行なえる。

更に印字ヘッドの検出機構としてタコジェネレータを用
いることにより構造が簡単で安価となる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図、第４図Ａ図、第４図Ｂ図、第
５図、第６図は本発明によるプリンタの一具体列で、第
１図は断面側面図、第２図は上面図、第３図はラチェッ
トの取付けを示す斜視図、第４図Ａ図は伝達部材とクラ
ッチ手段の関係を示す斜視図、第４図Ｂ図はクラッチ手
段の分解した斜視図、第５図はプリンタの側面図、第６
図はプリンタの動作を示すタイムチャート図である。 １・・・印字ヘッド、２・・・記録針、３・・・記録紙
、４・・・インクリボン、５・・・紙送り部材、８・・
・フレーム、９・・・回転円盤、１０・・・レバー、１
３・・・爪部材、１４・・・ラチェット、１５・・・リ
ボンスプール、２３・・・モータ、２８・・・伝達部材
、３１・・・位置検出手段、３３・・・バネ係止部材、
３４・・・圧縮コイルバネ、３６・・・リボンフレーム
、３７・・・ハネ部材、３８・・・トリガ部材、３９・
・・駆動部材、４０・・・従動部材、４３・・・クラッ
チ手段、４５・・・摩擦コロ、４７・・・電磁石手段、
５３・・・係止部材、６０・・・タコジェネレータ検出
手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 記録針を略縦列に配列した印字ヘッドを記録紙に沿
   って往復移送させ、前記記録針を電磁石が選択的に付勢
   せしめて前記記録紙へドツト状の文字を構成印字するプ
   リンタにおいて、 前記印字ヘッドを前記記録紙に沿って往復移送する移送
   手段と、 該移送手段を駆動させるモータと、 該モータの軸に取着されパルス状のタイミング信号を発
   生するタコジェネレータと、 前記移送手段に取着され前記印字ヘッドが前記移送手段
   によって一往復される毎にパルス状の位置検出信号を発
   生して前記印字ヘッドの印字開始状態を決定する位置検
   出手段と、 を具備し、 前記位置検出信号を基準に前記タイミング信号中のｎ個
   のパルスで前記電磁石へ通電する通電幅となし、前記タ
   イミング信号中のｍ個のパルス（ｍ＞ｎ）で前記印字ヘ
   ッドの１ドツト移動量となしたプリンタ。